中深層地熱“取熱不取水”技術獲重大突破

近日,中國煤炭地質總局水文地質局宣布該局在中深層地熱“取熱不取水”技術上取得重大突破,該成果達到國內及國際先進水平,并在河北工程大學新校區得到成功運用。

中深層地熱“取熱不取水”技術是通過鉆機向地下施工2000~3000m深處的干熱巖層鉆孔中安裝密閉的金屬換熱器,通過換熱器傳導,將地下70℃~120℃的中深層地熱能進行“取熱不取水”無干擾轉換,并通過專用設備系統向地面建筑物供熱的新技術。

該技術中的換熱系統由3部分組成,分別為利用U型地熱井(U型對接井)建立的封閉式井下換熱系統;由熱泵機組、建筑物、板換循環泵、板式換熱器、補水箱、補水泵等設備組成的地面熱交換系統以及具有智能終端、多點測溫特點的分布式光纖測溫系統,可連續監測試驗過程中地熱井井中溫度變化情況。

中深層地熱開發“取熱不取水”的核心技術包括勘查評價技術、定向鉆探與對接施工技術、高導熱材料研究與強化換熱技術、地溫場光纖監測技術、數值模擬技術和熱泵與地下熱儲合理匹配技術。

河北工程大學新校區一期供熱面積為78萬㎡,包括3個能源站、4個熱水系統,其中3#能源站采用中深層“取熱不取水”技術供暖,服務面積為28.5萬㎡。本次試驗對3#能源站范圍內的校醫院、三社區、四社區、三食堂、盛大辦公樓等建筑物進行供暖,供暖面積約為10萬㎡。同時,建立了56個室內溫度監測點,室內溫度在17℃~20℃之間,室外溫度在6℃~15℃之間。

中國工程院院士武強表示,該技術在河北工程大學新校區換熱試驗取得的重大成果主要為,首次成功鉆探了我國第1眼大口徑長距離地熱U型對接井,在我國中深層地熱能“取熱不取水”開發利用技術上取得重大突破;在不擾動地下熱水系統實現保護性開采、提高地熱供暖換熱量方面取得系列科研成果,達到國內及國際先進水平;該項成果引領了我國地熱供暖技術的創新發展,可作為中深層地熱“取熱不取水”技術重要的示范基地,應在全國范圍內廣泛推廣應用。

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(摘自《煤炭信息》周刊)

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